電子系統設計：電路篇（簡體書）

本書是為高等院校電氣與電子資訊類專業編寫的一本電子系統設計實踐類教材，結合“專案驅動式”的教學方法對電子系統的電路設計進行了系統而詳細的介紹。
本書從電子系統的相關概念和實踐基礎知識入手，根據功能分別介紹了電子系統中電源電路、信號發生電路、功率放大電路、信號濾波器電路、信號處理電路的基本原理、設計方法和典型應用，同時，以Freescale公司新推出的基於Cortex M0+核的KL25微控制器為基礎，介紹了其原理與電路設計方法，最後通過實例分析介紹了綜合電子系統的設計方法。
本書以電子系統設計的方法為主線，內容詳實，結構清晰，並結合電子設計競賽題目和工程項目實際進行實例講解，突出教材的實踐性和實用性。
本書可作為高等院校電氣與電子資訊類專業學生學習、課程設計、畢業設計和參加各種電子設計競賽培訓的教學用書，也可作為工程技術人員的參考用書。

第1章電子系統設計導論1
1.1電子系統概述1
1.1.1電子系統的定義1
1.1.2電子系統的組成1
1.2電子系統設計的一般方法3
1.3電子系統設計的一般步驟4
1.4電子系統設計的一般原則6
習題7
第2章電子系統設計實踐基礎知識準備8
2.1常用電子元器件8
2.1.1電阻器8
2.1.2電位器12
2.1.3電容器13
2.1.4電感器17
2.1.5分立式半導體器件20
2.1.6繼電器22
2.2手工焊接技術24
2.2.1焊接工具24
2.2.2焊料與焊劑27
2.2.3手工焊接工藝28
2.2.4典型焊接方法30
2.3電子製作中的抗干擾措施31
2.3.1干擾的產生及其傳播32
2.3.2干擾信號的抑制32
2.4故障與診斷35
2.4.1故障原因35
2.4.2常見電子電路故障現象及其原因35
2.4.3電子電路故障診斷與排除36
習題37
第3章電源電路38
引例——可調直流穩壓電源38
3.1穩壓電源的技術參數38
3.2直流穩壓電源的組成40
3.3整流及濾波電路41
3.3.1整流電路41
3.3.2濾波電路42
3.3.3整流濾波電路設計原則43
3.4線性穩壓電路44
3.4.1串聯型穩壓電路44
3.4.2三端集成穩壓器46
3.4.3低壓差線性穩壓器50
3.5開關型穩壓電路51
3.5.1串聯開關型穩壓電路52
3.5.2開關穩壓控制器及其應用55
3.5.3開關穩壓器及其應用59
3.5.4開關穩壓電源模組63
3.6逆變電源65
3.6.1逆變電源基本原理66
3.6.2逆變電源典型應用——不斷電供應系統69
3.7設計實例——可調直流穩壓電源72
第4章信號發生電路77
引例——函數發生器77
4.1信號發生電路的分類及技術參數78
4.1.1信號發生器的分類78
4.1.2信號發生器的技術參數78
4.2正弦信號發生器79
4.2.1正弦波振盪電路的組成及振盪條件79
4.2.2RC正弦波振盪電路80
4.2.3LC正弦波振盪電路84
4.2.4晶體振盪電路88
4.3非正弦信號發生器90
4.3.1矩形波發生電路91
4.3.2三角波發生電路93
4.3.3鋸齒波發生電路95
4.3.4壓控振盪器97
4.4基於555計時器的信號發生器設計99
4.4.1555計時器的結構及工作原理99
4.4.2555計時器在波形發生方面的應用101
4.5集成函數發生器105
4.5.1集成函數發生器ICL8038106
4.5.2MAX038型高頻函數發生器110
4.6直接數位頻率合成技術115
4.6.1DDS的原理與特性115
4.6.2常用DDS集成晶片及應用119
4.7設計實例——函數發生器的設計127
第5章功率放大電路134
引例——音響放大器134
5.1功率放大器的分類及技術參數135
5.1.1功率放大器的分類135
5.1.2功率放大器的技術參數138
5.2常見功率放大電路及特點139
5.2.1變壓器耦合功率放大電路139
5.2.2無輸出變壓器耦合功率放大電路140
5.2.3無電容耦合功率放大電路142
5.2.4橋式推挽功率放大電路146
5.3丁類（D類）功率放大電路 147
5.3.1D類功率放大器的基本原理147
5.3.2D類功率放大器的設計149
5.4集成功率放大器151
5.4.1小功率集成功率放大器151
5.4.2中等功率集成功率放大器154
5.4.3大功率集成功率放大器156
5.4.4集成D類功率放大器159
5.4.5集成功率放大器設計注意事項161
5.5設計實例——音響放大器的設計163
習題171
第6章信號濾波電路172
引例——心電信號放大器172
6.1濾波器的分類及技術參數173
6.1.1濾波器的分類及特點173
6.1.2濾波器的技術參數175
6.2濾波器的傳遞函數與頻率特性178
6.3有源濾波器的設計179
6.3.1有源濾波器概述179
6.3.2低通濾波器設計原理及設計實例180
6.3.3高通濾波器設計原理及設計實例184
6.3.4帶通濾波器設計原理及設計實例187
6.3.5帶阻濾波器設計原理及設計實例192
6.3.6狀態變數型濾波器設計原理及實例193
6.4濾波器輔助設計工具原理及設計實例196
6.4.1Filter Solutions濾波器設計軟體原理及設計實例196
6.4.2FilterPro濾波器設計軟體原理及設計實例201
6.5單片集成濾波器原理及其應用205
6.5.1連續時間集成濾波器205
6.5.2開關電容集成濾波器208
6.6抗混疊濾波原理及設計實例212
6.7設計實例——心電信號放大器設計215
習題219
第7章信號處理電路220
引例——基於熱電阻的溫度測量電路220
7.1基本運算電路221
7.2儀用放大器225
7.2.1三運放儀用放大器225
7.2.2集成儀錶放大器原理及應用227
7.3寬頻放大器特點典型應用229
7.3.1寬頻放大器的主要參數229
7.3.2電壓回饋型運放與電流回饋型運放231
7.3.3寬頻放大器設計實例233
7.3.4射頻放大器235
7.4增益控制放大器237
7.4.1增益控制的一般方法237
7.4.2單片集成增益控制放大器241
7.5信號整形電路245
7.5.1正弦波整形為方波的電路245
7.5.2方波整形為正弦波的電路246
7.5.3單穩觸發器構成的波形整形電路246
7.5.4施密特觸發器構成的波形整形電路249
7.6信號變換電路251
7.6.1I/V、V/I變換電路原則及設計實例251
7.6.2電壓/頻率、頻率/電壓變換電路原理及設計實例252
7.6.3峰值檢測電路258
7.6.4絕對值變換電路259
7.7設計實例——基於熱電阻的溫度測量電路的設計261
習題266
第8章MCU應用系統設計268
引例——廢水處理控制器268
8.1MCU概述268
8.1.1發展簡史268
8.1.2MCU基本結構269
8.2Freescale Kinetis系列MCU270
8.2.1概述270
8.2.2KL25最小系統271
8.3KL25的中斷273
8.4KL25的存儲結構275
8.5KL25的輸入/輸出介面277
8.6KL25的定時/計數器278
8.7KL25的外設介面284
8.8設計實例——基於KL25的廢水處理控制器的設計291
習題300
第9章綜合設計實例301
9.1數控恒流源的設計301
9.2波形發生器的設計308
9.3低頻功率放大器的設計318
9.4程式控制濾波器的設計329
附錄KL25硬體最小系統電路圖351
參考文獻352